Angular momentum evolution of galaxies: the perspective of hydrodynamical simulations
直到十年前，星系形成的模拟还无法同时再现星系盘和星系球的角动量（AM）。星际介质和恒星反馈模型的改进，加上计算能力的进步，使目前这一代的宇宙学星系形成模拟再现AM和形态的多样性，在本地星系中观察到的。在这篇评论中，我讨论了我们目前站在这一领域的流体动力学模拟的角度来看，特别是星系如何获得他们的AM，星系合并和气体吸积对这个过程的影响。我讨论的结果表明，磁盘形成的经典理论的修订是必要的，并完成讨论目前的挑战是什么。
2018-10-31 astro-ph.GA
The interstellar and circumnuclear medium of active nuclei traced by HI 21-cm absorption
本文综述了近20年来基于HI 21-cm吸收观测对活动星系中心区域冷星际介质（ISM）以及这种气体与活动星系核（AGN）之间相互作用的认识。HI吸收在所有尺度上都是一种强有力的示踪剂，从pc尺度到几十kpc。考虑到强射电连续谱通常与中心活动有关，HI吸收可以用来研究活动星系核附近的HI，其红移比使用HI发射可能的要高得多。HI吸收已被用来研究活动星系中普遍的ISM，追踪射电噪活动星系核的能量供应，研究活动星系核释放的能量与ISM之间的反馈，以及这种相互作用对星系及其活动星系核演化的影响。在过去二十年中，在所有这些领域都取得了重大进展。现在已经确定，许多射电大活动星系核被小的、规则旋转的气体盘所包围，这些气体盘含有相当大一部分的HI。这些盘的结构已被追踪到秒差距尺度的VLBI观测。年轻的和最近重新启动的射电星系似乎有一个高的HI检测率。这与活动星系核的演化有关，是很有趣的。这一点被活动星系核驱动的快速冷气体外流的发现所证实，这一发现直接反映了活动星系核释放的能量的影响。此外，已经收集到的证据表明，冷气体云可以在为核活动提供燃料方面发挥作用。这篇评论最后简要描述了即将到来的大型，盲目HI吸收调查计划的新射电望远镜，很快将成为业务。这些调查将允许显着扩大现有的工作，但也将允许探索新的主题，特别是在活动星系核冷ISM的演变。
2018-07-04 astro-ph.GA
The onset of large scale turbulence in the interstellar medium of spiral galaxies
湍流在银河系和其他旋涡星系的星际介质中普遍存在。这种湍流的能量来源一直有很多争论，提出了许多可能的起源。湍流的普遍性，其报告的大规模驱动，它也发生在无星分子云，挑战模型调用任何恒星源。需要一个更一般的过程来解释观察结果。在这项工作中，我们研究银河系旋臂的作用。这是通过三维流体动力学模拟来实现的，该模拟遵循星际弥漫云（100 cm-3）与螺旋图案的重力位场相互作用的动力学演化。我们发现，云的臂势的潮汐效应导致内部涡度，破碎和流体动力学不稳定性。触发的湍流导致大规模的驱动，在ISM不均匀性的大小，即大到100 pc，和转换势能为湍流的效率在10%至25%的范围内，每个臂交叉。这种效率比以前的模型高得多。在我们的模拟湍流的统计是惊人的相似，所观察到的功率谱和Larson标度关系的分子云和一般ISM。不同模型的相关性表明，ISM湍流主要与局部旋臂特性有关，如旋臂的质量密度和宽度。这种相关性似乎与最近对旋涡星系的高角分辨率观测相一致，例如M51和M33。
2014-10-10 astro-ph.GA
Modeling optical and UV polarization of AGNs V. Dilution by interstellar polarization and the host galaxy
活动星系核（AGN）偏振观测的主要挑战之一是正确估计污染偏振信号的寄生光的量。消除这种非极化的通量是一项复杂的任务，只有几个物体实现了。在本系列的第五篇论文中，我们提出了一个新版本的蒙特卡罗程序STOKES，该程序在辐射转移建模中考虑了星际偏振和宿主星光的稀释。我们升级我们的代码，包括光谱能量分布（SED）模板的一组代表性的主机星系。这些宿主发出的非偏振光在相干辐射耦合到活动星系核结构的同时改变了观测者的偏振。我们还包括在我们的分析工具的例行程序，可能会增加，根据用户的目标，星际组件。利用一个通用的活动星系核模型，我们说明了星际偏振和星光稀释如何影响观测到的活动星系核偏振信号。我们将我们的代码应用到NGC-1068，一个原型的边缘活动星系核，并证明STOKES可以重现其SED，预期的波长依赖的极化签名，和观察到的高角分辨率极化地图。利用代码的灵活性，我们推导出几个内参数，如系统的倾角和环面开口角。我们公开的代码的新版本现在允许观测者更好地准备他们的观测，解释他们的数据和模拟活动星系核的三维几何和物理，以探测未解决的结构。此外，宿主和活动星系核之间的辐射相互作用可以用来探测系统的协同演化。
2018-05-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN Feedback: The impact of galactic-scale radio jets on the interstellar medium in starbursting obscured AGN
INAF – Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Milano（意大利国家天体物理研究所空间天体物理学与宇宙学米兰分院）；Associated Universities, Inc.（联合大学公司）；William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学威廉·H·米勒三世物理与天文系）；MIT Haystack Observatory（麻省理工学院海斯塔克天文台）
利用SHARP@ELT积分场光谱观测，研究高红移遮蔽AGN中射电喷流与星际介质的相互作用，量化喷流驱动和辐射反馈对恒星形成和气体动力学的影响。
2026-07-01 astro-ph.GA
The Fate of the Interstellar Medium in Early-type Galaxies. V. AGN Feedback from Optical Spectral Classification
研究通过修订BPT和WHAN光谱诊断方法对2409个早期型星系进行分类，发现强AGN仅在年轻星系中主导ISM移除，而HOLMES在老星系中起关键作用，并为GAMA场30万个星系提供分类。
2024-11-15 astro-ph.GA
On the Optical-to-Silicate Extinction Ratio as a Probe of the Dust Size in Active Galactic Nuclei
尘埃在活动星系核统一理论中起着核心作用。无论围绕活动星系核形成环形的尘埃是像星际颗粒那样的10- $μ$ m大小，还是更大，对校正尘埃环形的遮蔽以恢复活动星系核的本征光谱和光度有着深远的影响。在这里，我们表明，在可见光波段（$A_V$）的光学消光比的9.7 $μ$米硅酸盐吸收功能（$Δτ_{9.7}$）的光学深度可能是一个有效的探针的尘埃大小。活动星系核的$A_V/Δτ_{9.7} \approx 5.5$与银河系弥漫星际介质$A_V/Δτ_{9.7} \approx 18$的比值非常低，这表明活动星系核环面中的尘埃可能比银河系和小麦哲伦云的星际颗粒大得多，因此，人们可以预期活动星系核的消光曲线是平坦的。
2017-04-04 astro-ph.GA
A chemical model for the interstellar medium in galaxies
我们提出和测试化学模型的三维流体动力学模拟星系。我们探讨了改变关键参数，如金属丰度，辐射和非平衡与平衡金属冷却近似的气体在星际介质之间的过渡的效果。微观物理建模采用公共化学包KROME和化学网络已被测试，在广泛的密度和温度范围内工作。我们描述了一个简单的H/He网络的形成H $_2$，和一个更复杂的网络，其中包括金属。光化学，热过程，和不同的处方H $_2$催化尘埃内的一个区域的框架和测试。由此产生的网络在KROME网页上公开提供。我们发现，采用一个准确的治疗的灰尘相关的过程诱导更快的HI-H $_2$过渡。此外，我们展示了当金属冷却的平衡假设成立，以及如何非平衡的方法影响气体的热演化和HII-HI过渡。这些模型可以通过KROME接口在任何流体动力学代码中使用，并可应用于不同的问题，包括孤立星系，星系形成和演化的宇宙学模拟，分子云中的超新星爆炸，以及恒星形成区域的建模。金属网络可用于与观测数据的CII 158 $μ$ m发射的高红移以及本地星系的比较。
2016-02-15 astro-ph.GA
Photoionization of High Altitude Gas in a Supernova-Driven Turbulent Interstellar Medium
我们研究了星系中广泛弥漫的电离气体的光电离模型。特别是，我们解决了长期存在的问题，莱曼连续光子的渗透从接近银河系中平面的大高度的星系晕的来源。我们发现，最近的流体动力学模拟的超新星驱动的星际介质有低密度的路径和空隙，使电离光子从中面OB星到达和气体的许多kiloparsecs以上的中面。我们发现整个模拟网格的电离通量大于一维平板模型的预测，从而允许在银河系中的低海拔中性云的O星的光电离，也在Halalpha中检测到。在以前的研究中，这种云的光电离方案已被拒绝，并已被归因于增强宇宙射线电离或散射光从中面H II区域。我们确实发现，在我们的模拟中的发射测量分布比来自银河系中的Halpha观测。此外，在流体动力学模型中的气体密度的水平平均高度依赖性低于推断在银河系。这些差异可能是由于没有磁场的流体动力学模拟，我们讨论如何磁流体动力学效应可能会协调模型和观测。然而，我们预计，列入磁场的动力学模拟不会改变我们的主要发现，即中平面OB星能够产生高海拔弥漫电离气体在一个现实的三维星际介质。
2010-07-29 astro-ph.GA
Surveying the Whirlpool at Arcseconds with NOEMA (SWAN). IV. Extent of active galactic nucleus feedback on the interstellar medium
Universität Bonn（波恩大学）；Observatorio Astronómico Nacional (IGN)（国家天文台（西班牙地理与测绘研究所））；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Center for Cosmology and Astro-Particle Physics, Ohio State University（俄亥俄州立大学宇宙学与天体粒子物理中心）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Max Planck Institute for Radio Astronomy（马克斯·普朗克射电天文研究所）；University of Arkansas（阿肯色大学）
研究通过SWAN数据探讨M51中AGN反馈对星际介质的影响，利用分子气体踪迹和发射线比值函数分析，揭示AGN反馈的双阶段机制。
2026-04-16 astro-ph.GA
Resolution criteria to avoid artificial clumping in Lagrangian hydrodynamic simulations with a multi-phase interstellar medium
本文研究了星际介质模拟中引力软化导致经典Jeans判据失效的问题，重新推导了软化引力下的判据，定义了数值失控坍缩条件，并提出通过调整引力和流体动力学分辨率来避免人工结块。
2024-02-15 astro-ph.GA astro-ph.IM
Asymmetries of AGN jets in inhomogeneous media
来自活动星系核（AGN）的喷流和相关的双射电源的相当大的不对称性可能是由宿主星系的不均匀星际介质引起的。这些不对称性可以很容易地通过一维传播模型来估计，但流体动力学模拟表明，实际的不对称性可能要大得多。与一组较小规模的流体动力学模拟，我们检查这些不对称性，并发现它们通常是一个因素的$\sim 3$大于1D模型。我们的结论是，在高红移，大的不对称性，预计在富含气体的星系与clusified星际介质的射电源。
2014-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The kinetic Sunyaev Zeldovich effect as a benchmark for AGN feedback models in hydrodynamical simulations: insights from DESI + ACT
本研究首次系统比较多种宇宙学模拟的kSZ效应与DESI+ACT观测，确立kSZ作为AGN反馈模型的新基准，发现强反馈模拟更符合观测。
2025-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrodynamical Evolution of Black-Hole Binaries Embedded in AGN Discs
LIGO/VIRGO在引力波中探测到的活动星系核盘中的恒星质量双黑洞可能是黑洞合并的前身。为了更好地了解BBH与盘气体相互作用的流体动力学演化，我们进行了一套高分辨率的2D模拟的二进制本地盘（剪切盒）模型，考虑各种二进制质量比，偏心率和背景盘属性。我们使用$γ$定律状态方程，并采用一个强大的后处理处理，以评估质量吸积率，扭矩和能量转移率的二进制，以确定其长期的轨道演化。我们发现，圆形可比质量双星合同，轨道衰变率的几倍的质量倍增率。偏心双星总是经历偏心阻尼。具有较高偏心率或较小质量比的顺行双星通常有较慢的轨道衰变率，在某些极端情况下会出现轨道膨胀。平均的双星质量吸积率取决于吸积体的物理尺寸。的吸积流是高度可变的，占主导地位的变异频率是明显的二进制轨道频率（在旋转框架围绕中央大规模BH）的圆形双星，但逐渐转移到径向周转频率作为二进制偏心率的增加。我们的研究结果表明，嵌入活动星系核盘的BBH的动力学是完全不同的孤立的双星在自己的环双星盘。此外，我们的研究结果表明，硬化的时间尺度的二进制文件是远远短于他们的迁移时间尺度的光盘，所有合理的二进制和光盘参数。
2022-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Environmental dependence of the mass-metallicity relation in cosmological hydrodynamical simulations
本研究利用宇宙流体动力学模拟，探究不同红移下星系气相金属丰度的环境依赖性，揭示中心星系与卫星星系该依赖性的不同物理机制，且结果与观测数据吻合。
2023-07-21 astro-ph.GA
Comparing Galaxy Clustering in Horizon-AGN Simulated Lightcone Mocks and VIDEO Observations
流体动力学宇宙学模拟最近取得了很大的进展，在宇宙时间内再现星系质量大会-经常量化的比较，他们预测的恒星质量函数观测到的恒星质量函数的数据。在本文中，我们比较了星系的集群从流体动力学宇宙学模拟光锥地平线AGN，集群测量从VIDEO调查观测。使用模拟建立从一个视频般的测光，我们首先探索的偏见引入到聚类测量使用恒星质量和红移来自SED拟合，而不是内在的价值。红移和质量的统计和系统的不确定性在集群测量的传播，使我们低估了集群的幅度。然后，我们发现，聚类和晕占据分布（HOD）建模结果是定性相似的地平线活动星系核和VIDEO。然而，在低恒星质量的地平线-AGN低估了观测到的集群的一个因素~3，反映了已知的过剩恒星质量晕质量比地平线-AGN低质量晕，已经讨论了在以前的工作。这加强了在模拟中对低质量晕中恒星形成进行更强监管的必要性。最后，恒星质量晕质量比的模拟目录中，从角度集群推断，直接从模拟测量的比较，验证HOD建模集群作为探测的星系晕连接。
2019-10-28 astro-ph.GA
Qwind code release: a non-hydrodynamical approach to modelling line-driven winds in active galactic nuclei
紫外线驱动的风可能是活动星系核反馈过程的重要组成部分，但了解它们的影响是由辐射流体力学的复杂性阻碍。相反，我们采用了Risaliti和Elvis开创的方法，仅根据辐射力和重力计算弹道轨迹，但忽略了气体压力。我们已经完全重写了他们的QWIND代码，使用更强大的算法，现在可以快速模拟这些风的加速阶段的任何AGN光谱能量分布跨越紫外线和X射线波段。我们证明了代码使用活动星系核黑洞质量$10^8\, M_\odot$发射的一半爱丁顿率，并表明，这可以有效地喷出风的速度$\simeq (0.1-0.2)\, c$。质量损失率可以高达每年$\simeq 0.3 M_\odot$，符合更昂贵的计算流体动力学模拟，虽然我们强调的重要性，未来改进辐射传输沿多个不同的视线照亮风。该代码是完全公开的，可以用来快速探索AGN反馈可以由吸积盘风主导的条件。
2020-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of N/O ratios in galaxies from cosmological hydrodynamical simulations
我们研究的红移演化的气相O/H和N/O丰度，（i）为单个空间分辨星系内的个别ISM区域和（ii）当处理在整个ISM的许多未解决的星系的平均丰度。我们利用宇宙流体动力学模拟，包括详细的化学富集，适当地考虑到各种不同的恒星核合成源的O和N在星系中。我们确定$33$星系的模拟，躺在暗物质晕的维里质量范围内$10^{11}\le M_{\text{DM}} \le 10^{13}\,\text{M}_{\odot}$和重建它们如何与红移演变。对于局部和全局测量，观测到的高O/H时N/O增加的趋势可以分别解释为：（i）由于在星系星际介质中存在金属丰度梯度，其中最内侧的星系区域具有最高的O/H丰度和最高的N/O比;以及（ii）作为星系在宇宙时代演化时遵循的潜在平均质量-金属丰度关系的结果，在那里--在任何红移下--质量较小的星系比质量较大的星系具有更低的平均O/H和N/O比率。我们没有发现对环境的强烈依赖。对于局部和全局关系，预测的N/O-O/H关系是由于恒星中的N主要是次级起源。我们还预测，在星系星际介质的O/H和N/O梯度逐渐平坦的红移的函数，与平均N/O比率严格耦合的星系恒星形成的历史。由于N生产强烈依赖于O丰度，我们得到一个普遍的关系N/O-O/H丰度图是否我们考虑平均丰度的许多未解决的星系放在一起或许多丰度测量在一个单一的空间分辨星系。
2018-04-23 astro-ph.GA
Hydrodynamical Evolution of Black-Hole Binaries Embedded in AGN Discs: III. The Effects of Viscosity
本文通过二维粘性流体模拟研究AGN盘中双黑洞轨道演化，发现粘性提高吸积率并改变力矩与角动量传递，影响顺行与逆行双星的硬化、衰减和偏心率阻尼，揭示该过程的多因素复杂性。
2024-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Large-scale dual AGN in large-scale cosmological hydrodynamical simulations
本文基于九个大规模宇宙学流体动力学模拟，系统研究双活动星系核的丰度、红移演化及环境性质，并预测其未来X射线与引力波可探测性。
2024-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The microarcsecond structure of an AGN jet via interstellar scintillation
我们描述了一种新的工具，用于研究超紧凑AGN喷流及其周围环境的结构和物理特性的微弧秒精度。这一工具是基于观测到的日内可变射电源的光变曲线的频率依赖性，其中的可变性是由星际闪烁引起的。我们将此方法应用于PKS 1257 -326，以在远低于~12微弧秒的尺度上解决作为频率的函数的芯位移。我们发现，频率依赖的位置的干扰分量是r \propto v ^{-0.1 \pm 0.24}（99%置信区间）和频率依赖的大小的干扰分量是d \propto v ^{-0.64 \pm 0.006}。总之，这些结果意味着射流张开角随着沿射流的距离而增大：d \propto r^{n_d}$，其中n_d > 1.8。我们表明，燃烧的射流，和平坦的频率依赖性的核心位置是大致一致的模型，其中的射流是流体静力学约束和穿越陡峭的压力梯度在约束介质中与p \propto r^{-n_p}和n_p > 7。这种陡峭的压力梯度以前已经提出了基于VLBI研究的频率依赖的核心移动活动星系核。
2013-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Origin of the Multi-Phase Interstellar Medium: the Effects of Turbulence and Magnetic Field
本文通过三维流体动力学与磁流体动力学湍流模拟，揭示湍流混合产生并维持不稳定中性介质，而磁场通过各向异性级联和小尺度涨落共同调控多相星际介质。
2025-05-12 astro-ph.GA
Intrinsic alignment of disks and ellipticals across hydrodynamical simulations
Utrecht University（乌得勒支大学）；Leiden University（莱顿大学）
本文通过不同模拟方法研究盘状和椭圆状星系在不同红移下的内在对齐，发现TNG300和EAGLE中信号为正且稳健，而Horizon-AGN中存在负相关。
2026-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SKA view of the Neutral Interstellar Medium in Galaxies
星系演化中的两个主要问题是小尺度上的恒星形成如何导致全局标度律，以及星系如何获得足够的气体来维持它们的恒星形成速率。具有高角分辨率和对极低柱密度敏感的HI观测是目前仍然缺少的一些重要观测成分。这些问题的答案是必要的正确解释观测星系演化的高红移宇宙，并将提供关键的投入，亚网格物理学的流体动力学模拟星系演化。在本章中，我们将讨论SKA利用对附近单个盘星系和矮星系的有针对性的观测所取得的进展。
2015-01-06 astro-ph.GA
Isolated dark matter deprived galaxies in hydrodynamical simulations: real objects or artefacts?
我们在几个最先进的流体动力学模拟中寻找孤立的暗物质剥夺星系：Illustris，IllustrisTNG，EAGLE和Horizon-AGN，并在除了Horizon-AGN之外的所有星系中发现了少数有希望的物体。虽然我们最初的目标是研究它们的属性和演化，但我们很快注意到它们都位于各自模拟框的边缘。在使用完整的粒子数据仔细研究了这些物体之后，我们得出结论，它们不仅仅是由识别绑定结构的算法问题引起的。我们提供了强有力的证据，证明这些古怪的星系是由规则星系产生的，这些星系在穿过模拟盒的边缘时由于非物理过程而被撕裂。我们表明，这些对象是吸烟枪表明在Illustris，IllustrisTNG和EAGLE中粒子数据的周期性边界条件的实施存在问题，最终被追溯到一组非常罕见的条件下发生的一个小错误。
2019-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Water in the interstellar media of galaxies
本文综述了近年来对银河系星际云和邻近星系核中水的观测结果。突出显示了两项成果：（1）猎户座棒的多线H $_2$ O图显示，PDR中的水化学是由光解离和-解吸作用驱动的，这与恒星形成区不同。(2)H $_2$ O及其离子对5星暴/活动星系核系统的高分辨率光谱揭示了低电离率，不同于从高激发线发现的。我们的结论是水的化学性质强烈依赖于辐射环境，星际云的电离率在星系核和星系盘之间至少降低10。
2015-11-30 astro-ph.GA
MaNN: Multiple Artificial Neural Networks for modelling the Interstellar Medium
在大规模数值模拟的背景下，对星际介质（ISM）的复杂物理进行建模是一项具有挑战性的任务。已经提出了许多方法来将ISM的描述嵌入到不同的代码中。我们提出了一种新的方法来实现这一任务：人工神经网络（ANN）。人工神经网络已在一个预先编译的模型数据库，其预测进行了比较，预期的理论，发现在静态和动态测试运行使用Padova树SPH代码\textsc{EvoL}良好的协议。神经网络可以重现星际气体演化的细节，需要有限的计算资源。我们建议，这样的算法可以取代实时计算的质量元素的化学演化的流体动力学代码。
2011-03-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
Gravitational and distributed heating effects of a cD galaxy on the hydrodynamical structure of its host cluster
我们研究了一个cD星系的引力和活动星系核对宿主星系团加热的影响。我们考虑流体力学的标准处方，由球对称的质量连续性，动量和能量守恒方程确定的结构。该星系团由一个暗物质晕（DM）和电离的X射线发射星系团内气体（ICM）组成，它们共同决定了引力势。cD星系是一个附加的引力势分量。DM假设一个多方状态方程（由其微观物理决定），它可以是无辐射的自相互作用粒子或更多的外来相互作用粒子。活动星系核提供分布式加热，抵消辐射冷却。稳态密度和速度弥散分布通过数值积分的流体动力学方程与适当的边界条件。当存在cD星系时，星系团核心的最低气体温度高于不存在cD星系时。这些解还产生了一个超过最小质量的点状质量浓度：可能是活动星系核的超大质量黑洞（SMBH）。与观测到的SMBH质量的一致性约束可能的DM状态方程。当存在cD星系时，约束就比较宽松。分布式（AGN）加热改变集群的全球性的属性，也降低了中心点质量的下限，为首选的DM模型，其中暗粒子有更大的热容量比点粒子。排除这些约束将需要主要的非球形或各向异性效应（例如，体旋转、非径向流、不对称块或强磁场）。
2013-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evaluating hydrodynamical simulations with green valley galaxies
我们测试星系形成的宇宙学流体动力学模拟的性质的蓝云（BC），绿谷（GV）和红色序列（RS），测量的4000 $\small{ \mathring {\mathrm A}}$断裂强度与恒星质量平面在$z=0.1$。我们分析了EAGLE的RefL0100N1504运行和IllustrisTNG项目的TNG100运行，通过将它们与斯隆数字巡天进行比较，同时考虑到选择偏差。根据Angthopo等人的方法，我们的分析集中在恒星质量$\log\,\mathrm{M_\star/M_{\odot}} \simeq 10-11$内的GV上，该GV选自D $_n$（4000）与恒星质量平面上星系的双峰分布。这两个模拟都与活动星系核在绿谷的部分相匹配。然而，他们过度生产静态GV星系相对于观测，与IllustrisTNG产生更高比例的静态GV星系比鹰。在这两个，GV星系有较老的亮度加权年龄相对于SDSS，而更好的匹配被发现的质量加权年龄。我们发现EAGLE GV星系在早期就淬灭了它们的恒星形成，但后来经历了恒星形成，与观测结果相匹配。相比之下，IllustrisTNG GV星系有一个更广泛的SFH，更有效地淬火在以后的宇宙时间，产生多余的淬火星系在GV相比SDSS，基于4000 $\small{ \mathring {\mathrm A}}$断裂强度。这些结果表明，活动星系核反馈次网格物理，更具体地说，…
2021-03-16 astro-ph.GA
Momentum and energy injection by a wind-blown bubble into an inhomogeneous interstellar medium
我们调查的质量加载嵌入云的风吹气泡的演变的效果。我们使用一维流体动力学计算，并假设云是足够多的，他们可以在连续的限制，并迅速混合发生，使注入的质量迅速合并与全球流动。嵌入云的破坏增加了气泡的质量，增加了它的密度。由于摩擦阻力，质量负载增加了未受冲击的恒星风的温度，并降低了热冲击气体的温度，因为可用的热能在更多的粒子之间共享。质量负载可能会增加或减少体积平均气泡压力。质量加载气泡较小，具有较少的保留能量和较低的径向动量，但在所有情况下，检查仍然能够做大量的$PdV$工作的扫气。在后一个方面，泡沫更接近于能量守恒泡沫，而不是“淬灭”泡沫的动量守恒行为。
2022-07-07 astro-ph.GA
Role of ionizing background on the statistics of metal absorbers in hydrodynamical simulations
本文利用多组流体动力学模拟研究低红移O VI、C IV和Ne VIII吸收体统计性质，揭示电离紫外背景对柱密度、b参数等分布有显著影响，并指出需联合分析多种观测参数才能有效约束反馈过程与UVB。
2023-05-22 astro-ph.GA
Hydrodynamical Evolution of Black-Hole Binaries Embedded in AGN Discs: II. Dependence on Equation of State, Binary Mass, and Separation Scales
本文通过二维高分辨率流体模拟，系统考察AGN盘中恒星级双黑洞的轨道演化对EOS、质量和间距的依赖，发现非等温盘中较小质量、较宽双星可被高效硬化。
2022-07-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
RAiSE II: resolved spectral evolution in radio AGN
流体动力学模拟和大多数解析模型中模拟的活动星系核（AGN）瓣射电光度没有解决由于绝热膨胀、同步辐射和CMB光子的逆康普顿散射引起的电子能量的重新分布。我们提出了一个同步辐射发射率模型，其中包括一个完整的治疗空间上的损失机制在整个叶的解决来源，并将其应用到一个动态的无线电源模型与已知的压力和体积膨胀率。散装流量和分散的离散电子包表示示踪剂领域的流体动力学模拟，我们表明，不同年龄的电子的混合强烈影响频谱在每个点的无线电地图在高功率FR-II源。这种混合的列入导致使用脉冲注入模型（例如JP模型）和动力学年龄测量的光谱年龄之间的一些差异的因素。射电源的可观测特性被预测为强烈的频率依赖性：FR-II瓣预计将出现更长的频率较高，而喷射FR-I源出现较少的扩展。新出现的FR 0类射电源，包括千兆赫峰值和紧凑的陡峭频谱源，可以解释为一个人口的低功率FR-I。从这样的源的扩展发射被证明是无法检测到的调查检测限的几个数量级内的对象，并没有贡献的曲率的无线电SED。
2017-12-07 astro-ph.GA
Improving Black Hole Accretion Treatment in Hydrodynamical Simulations
大的星系尺度与许多数量级较小的超大质量黑洞（SMBH）尺度通过一个间歇性的馈送和反馈循环联系在一起。活动星系核（AGN）的能量来源于SMBH上的吸积，而在近爱丁顿区，活动星系核的大部分能量产生于薄的亚pc吸积盘中。目前，很难对发生在不同尺度上的过程进行建模，从几十到几百秒差距的环核气藏，到小于0.01秒差距的吸积盘尺度。虽然在大规模或宇宙学模拟中使用的子网格处方能够再现大规模的反馈，我们建议在秒差距尺度模拟中使用更现实的模型，重要的是要获得准确的时间尺度，以了解反馈如何影响AGN附近的气体动力学和恒星形成。为了测试我们的方法，我们使用一个亚分辨率薄吸积盘模型，耦合到SMBH，在一组流体动力学模拟的气体环和分子云之间的逆行碰撞在一个类似的环境中使用的SPH代码Gadget-3的银河系中心。与瞬时喂养处方相比，SMBH的盘介导喂养相对平稳且延迟。虽然在吸积盘和瞬时馈送模拟中都存在由于反馈而导致的吸积减少，但仅在吸积盘运行中出现清晰的中心空腔-暗示不太挥发的吸积相可能对周围气体产生更大的影响。
2022-08-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Dissipation of AGN jets in a clumpy interstellar medium
本研究提出包含致密云团影响的AGN喷流模型，首次获得喷流在茧内耗散的解析条件并经模拟验证，为星系形成模拟提供了次网格模型。
2023-12-31 astro-ph.GA physics.flu-dyn
The probability of galaxy-galaxy strong lensing events in hydrodynamical simulations of galaxy clusters
Meneghetti等人（2020）最近报道，与LCDM宇宙学模型的预期相比，星系团中的星系-星系强透镜（GGSL）过多。GGSL概率的理论估计是基于LCDM宇宙学中的数值流体动力学模拟分析。我们量化的数值分辨率和AGN的反馈方案在宇宙学模拟的预测GGSL概率的影响，并确定如果改变这些模拟性能可以减轻观测的差距。我们重复Meneghetti等人的分析。（2020）在不同质量和力分辨率下模拟的星团大小晕，并实施了几个独立的活动星系核反馈方案。我们发现，提高质量分辨率的10倍和25倍，而使用相同的星系形成模型，包括AGN反馈，不影响GGSL的概率。我们发现类似的结果关于引力软化的选择。相反，采用AGN的反馈机制，在抑制气体冷却和恒星形成方面效率较低，导致GGSL概率增加三到六倍。然而，我们注意到，这样的模拟形成过大的subhalos的透镜截面的贡献将是显着的，而他们的爱因斯坦半径太大，与观测结果不一致。观测到的GGSL横截面的主要贡献者是具有较小质量的subhalos，它们足够紧凑，成为透镜的关键。具有这些必要特征的人口在模拟中似乎不存在。
2022-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Star-Forming Interstellar Medium of Lyman Break Galaxy Analogs
我们提出了VLT/SINFONI近红外（NIR）积分场光谱的6个$z \sim 0.2$莱曼break星系“类似物”（LBA），从中我们检测HI，HeI，和[Fe II]复合线，和多个H $_2$振转线的发射。Pa $α$运动学揭示了相对于随机运动（$\langle v/σ\rangle = 1.2 \pm 0.8$）的高速度分散和低旋转速度。对H $β$、H $α$和Pa $α$的匹配孔径比较表明，与典型的局部恒星形成系统相比，星云的颜色过剩相对于连续光谱的颜色过剩要低。我们比较观察到的氦/氢复合线比光电离模型来衡量的有效温度（T $_{\rm eff}$）的大质量电离恒星，发现至少有一个LBA的属性是一致的额外加热从活动星系核（AGN）和/或过剩的大质量恒星。我们使用H $_2$ 1-0 S（$\cdot$）振转光谱，以确定转动激发温度$T_{\rm ex} \sim 2000$ K温暖的分子气体，我们归因于密集的光子占主导地位的区域的紫外加热。空间分辨的近红外线比有利于大质量年轻恒星的激发，而不是超新星或活动星系核的反馈。我们的研究结果表明，本地类似物的莱曼break星系主要是受到强烈的反馈，从最近的恒星形成，在某些情况下，AGN和外流的证据。
2019-11-18 astro-ph.GA
The role of environment and AGN feedback in quenching local galaxies: Comparing cosmological hydrodynamical simulations to the SDSS
本研究利用随机森林分类比较EAGLE、Illustris、IllustrisTNG与SDSS，揭示中央和大质量卫星星系熄灭主要由黑洞质量驱动，小质量卫星星系则由环境驱动。
2024-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Evolving Interstellar Medium of Star-Forming Galaxies, as traced by $\texttt{Stardust}$
我们分析了在$z<4.5$的$\sim$ 5，000个恒星形成星系的远红外特性，这些星系来自GOODS-N和COSMOS领域中最深的超退混星表。我们开发了一种新的全色SED拟合算法，$\texttt{Stardust}$，模拟从恒星，活动星系核，红外尘埃的排放，而不依赖于能量平衡的假设。我们的代码提供了强大的估计紫外光学和FIR物理参数，如恒星质量（$M_*$），尘埃质量（$M_{\rm dust}$），红外光度（$L_{\rm IR}$）所产生的活动星系核和恒星形成活动，和星际辐射场的平均强度（$\langle U \rangle$）。通过一系列的模拟，我们量化了我们的数据的$M_{\rm dust}$，$L_{\rm IR}$和$\langle U \rangle$方面的完整性，并随后与红移的分布和演变的这些参数。我们专注于尘埃恒星质量比（$f_{\rm dust}$），我们参数化作为宇宙年龄，恒星质量和特定的恒星形成率的函数。发现$f_{\rm dust}$从$z=0$到$z=2$增加了10倍，并且在较高的$-z$下似乎保持平坦，反映了气体分数的演变。我们还发现，随着距离主序星的距离增加，从暖到冷的尘埃比例也在增加，这表明星暴星系的星际辐射场更强，恒星形成效率更高，恒星形成区域更紧凑。最后，我们构造了恒星形成星系的尘埃质量函数（DMF）的$z=1$通过转换的恒星质量函数，通过…
2021-09-13 astro-ph.GA
Hydrodynamical Coupling of Mass and Momentum in Multiphase Galactic Winds
使用一组高分辨率的流体动力学模拟运行的Cholla代码，我们调查如何质量和动量耦合到银河风的多相分量。这些模拟模拟了超新星爆炸驱动的热风与星际或环星系介质的较冷、较密集的云之间的相互作用。通过解决尺度的$Δx<0.1$ pc超过$>100$ pc的距离，我们的计算捕获云的破坏如何导致密度和温度的分布在所产生的多相流出，并量化的质量和动量与每个阶段。我们发现，多相风在从热风（$n \approx 10^{-2.5}$ $\mathrm{cm}^{-3}$、$T \approx 10^{6.5}$ K）到最冷成分（$n \approx 10^2$ $\mathrm{cm}^{-3}$、$T \approx 10^2$ K）的广泛密度和温度范围内包含相当的质量和动量。我们进一步发现，动量分布大致成比例的质量在每个阶段，和质量加载的热相的冷，致密的材料的破坏是一个有效的过程。这些结果提供了新的洞察所观察到的多相星系外流的物理起源，并告知星系形成模型，包括星系风的粗糙处理。我们的研究结果证实，冷气体观察流出在大的距离从星系（$\gtrsim1$千秒差距）可能并不起源于通过夹带附近的中央星暴冷物质。
2016-09-22 astro-ph.GA
Global dynamics of the interstellar medium in magnetised disc galaxies
磁场是星系中星际介质的基本组成部分。然而，它们对星系中气体动力学和恒星形成的影响仍然存在争议。我们利用一套孤立盘星系的全球磁流体动力学模拟来研究磁场对盘星系中弥散和致密气体的影响。我们发现磁场以多种方式起作用。由于帕克不稳定性的增长时间较短，较强的磁化盘碎片较早。由于帕克不稳定性的磁化光盘，我们也发现冷（$T<50\,\mathrm{K}$）和密集（$n\sim10^3-10^4\,\mathrm{cm}^{-3}$）气体几百pc以上/以下的中平面没有任何形式的恒星反馈。此外，磁场改变了碎裂模式。而在流体动力学的情况下，磁盘分裂成环状结构，磁化磁盘显示出在方位角和径向方向上延伸的连续实体的形成。这些kpc尺度的细丝很快就变成磁（超）临界的，并允许快速形成巨大的巨型分子云。我们的模拟表明，由于不同的磁化强度，星系中恒星形成的行为可能会出现重大差异。
2019-09-04 astro-ph.GA
The Horizon-AGN simulation: morphological diversity of galaxies promoted by AGN feedback
宇宙气体对星系的吸积和星系合并之间的相互作用驱动了观测到的星系形态多样性。通过比较最先进的流体动力学宇宙学模拟地平线-AGN和地平线-noAGN，我们明确地确定了活动星系核（AGN）在建立正确的星系形态的人口的大规模结束的关键作用。在活动星系核反馈的作用下，星系群的典型运动学和形态学性质以及星系晕质量关系与观测结果更加吻合。只有活动星系核的反馈才能让星系群和星系团中心的大质量星系变成椭圆星系，而没有活动星系核的反馈，这些星系就会变成圆盘。这是合并增强活动星系核活动，能够冻结的形态类型的合并后残留持久淬火其静止的恒星形成。因此，形态被证明是驱动不仅由质量，但也由宇宙吸积的性质：在恒定的星系质量，椭圆星系是星系，主要是通过合并组装，而光盘优先建立从原位恒星形成顺利宇宙气体进料。
2016-09-27 astro-ph.GA
Probing the interstellar medium of the quasar BRI0952-0115, an analysis of [CII], [CI], CO, OH, and H2O
本研究通过多波段ALMA数据分析高红移类星体BRI0952-0952的星际介质，结合更新的透镜模型与辐射转移模拟，发现其同时存在AGN活动与极端星暴迹象，可能处于演化过渡阶段。
2023-12-15 astro-ph.GA
The Interaction of Asymptotic Giant Branch Stars with the Interstellar Medium
研究了运动的渐近巨星分支星与ISM相互作用过程中喷出气体的流体动力学行为。我们的模型遵循恒星演化计算所规定的风调制，我们涵盖了一系列预期的相对速度（10至100公里/秒），ISM密度（0.01和1厘米-3之间），和恒星祖质量（1和3.5 Msun）。我们如何以及何时弓冲击，彗星状结构的形式，并在该政权的壳受到不稳定性。最后，我们分析了不同的运动学恒星星族预期在银河系的模拟结果。
2012-01-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray emission signatures of galactic feedback in the hot circumgalactic medium: predictions from cosmological hydrodynamical simulations
本研究利用宇宙学流体动力学模拟预测热星系周介质的X射线发射，发现反馈机制显著影响其形态、运动学和温度，为下一代X射线观测提供理论支持。
2025-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy mergers can initiate quenching by unlocking an AGN-driven transformation of the baryon cycle
我们使用变焦模拟，以显示如何合并驱动的破坏星系中的气体盘提供其中央活动星系核（AGN）的燃料，以驱动外流，夹带和驱逐的环星系介质（CGM）的显着部分。这反过来又抑制了星际介质的补充，导致星系在合并后熄灭了几个Gyr。首先，我们执行一个变焦模拟的一个现今的恒星形成盘星系的鹰星系形成模型。然后，我们使用基因改造技术重新模拟星系，控制其初始条件的变化。这些变化增加或减少了星系最后一次重要合并的恒星质量比，这发生在$z\approx 0.74$。在所有情况下，晕达到相同的现今质量，但改变合并的质量比会产生显着不同的星系和CGM属性。我们发现，合并可以解锁中心超大质量黑洞的快速增长，如果它破坏了在黑洞附近的气体的共旋运动。相反，如果发生较小的破坏性合并，并且靠近黑洞的气体没有受到干扰，AGN不会强烈影响CGM，因此星系继续形成恒星。我们的结果说明了如何需要对活动星系核反馈、重子循环和星际介质的统一观点来理解合并和猝灭在长时间尺度上是如何联系的。
2022-06-21 astro-ph.GA
Comparing galaxy formation in semi-analytic models and hydrodynamical simulations
现在，流体动力学模拟可以再现具有代表性的星系群。因此，现在是时候批判性地评估传统的半解析星系形成模型的一些假设。我们使用鹰模拟评估的Galform半解析模型的假设，专注于那些有关重子循环，角动量和反馈。我们表明，Galform的假设，新形成的恒星具有相同的比角动量的总盘导致一个显着高估的总恒星比角动量盘星系。在鹰，恒星形成优先的低比角动量气体在星际介质（ISM）由于假设的气体密度阈值恒星形成，导致更现实的星系大小。我们发现，恒星质量组装是类似的Galform和鹰之间，但气体性质的演变是不同的，与各种迹象表明，重子循环的速度在鹰是慢于Galform假设。最后，通过匹配个别星系之间的鹰和Galform，我们发现，人工依赖的活动星系核的反馈和气体下沉率晕质量倍增事件Galform驱动器的大部分分散在单个物体之间的恒星质量。把我们的研究结果放在一起表明，Galform半解析模型可以显着改进，根据最近的进展。
2017-09-27 astro-ph.GA
On the Structure of the Turbulent Interstellar Clouds
{It星际氢原子充满了星系，并构成了分子云的基石。{To为了了解分子云的形成和演化，有必要研究湍流、热对流和正压流的动力学。{We执行高分辨率的三维流体动力学模拟的2相，等温和多方流动。} {We比较各种模拟中的密度PDF和马赫数密度关系，并得出结论，两相流的行为与多方流的行为相当不同。我们还提取了团块，并研究了它们的统计性质，如质谱，质量-尺寸关系和内部速度色散。在每一种情况下，它被发现的行为是很好地代表了一个简单的幂律。虽然所推断的各种指数对于2相、等温和多变流动是非常相似的，但是我们仍然发现显著的差异，例如内部速度分散对于2相流动是较小的。{The结构统计与观测结果非常相似，特别是质量谱、质量-尺寸关系和速度弥散-尺寸关系都是幂律的，其指数与观测值吻合得很好。我们的研究结果表明，尽管各种统计是相似的2相和多变的流动，他们仍然提出了显着的差异，强调有必要考虑适当的热结构的星际原子氢计算其动力学以及分子云的形成。
2009-11-04 astro-ph.GA
Massive disc galaxies in cosmological hydrodynamical simulations are too dark matter-dominated
利用EAGLE和IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟研究了大质量盘状星系（Mstar/Msun> 5e 10）中的盘-晕连接，并与Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves数据集中的大质量螺旋星系的HI旋转曲线研究结果进行了比较.我们发现，模拟和观察到的光盘之间的差异出现在全球和局部尺度上。在全球范围内，模拟光盘栖息的光环是一个因素~4（在EAGLE）和~2（在IllustrisTNG）更大的质量比从观测数据集的旋转曲线分析。我们还使用模拟盘的合成旋转曲线来证明从旋转曲线中恢复晕质量并不存在系统性偏差。我们发现，模拟预测暗物质占主导地位的系统与恒星总封闭的质量比是一个因素的1.5-2小于真实星系在所有半径。这是“反馈失败问题”的另一种表现形式，因为它表明模拟的拥有大质量圆盘的晕在将重子转换为恒星方面效率太低，可能是由于过于有效的恒星和/或活动星系核反馈实现。
2020-06-15 astro-ph.GA
Synthetic Observations of 21cm HI Line Profiles from Inhomogeneous Turbulent Interstellar HI Gas with Magnetic Field
我们利用Inoue和Inutsuka（2012）对非均匀湍流星际介质（ISM）的磁流体动力学数值模拟，在21 cm波长处对星际原子氢进行了合成观测。冷中性介质（CNM）表现出明显的团块状分布，其体积填充因子较小，为3.5%;而暖中性介质（WNM）表现出明显不同的光滑分布，其体积填充因子较大，为96.5%。在天空投影中，CNM呈现出亚pc宽度的高度连续分布，而WNM呈现出平滑的扩展分布。在HI光学深度中，CNM占主导地位，WNM的贡献小得可以忽略。CNM的投影面积覆盖率为30%，而WNM的覆盖率为70%。这导致对射电连续致密源的发射-吸收测量倾向于以70%的概率对WNM进行采样，从而产生比块状HI气体更小的HI光学深度和更小的HI柱密度。的发射-吸收测量，这是显着的小规模的大波动的CNM属性的影响，是不适合的散装HI气体的特征。更大的光束发射测量，能够充分采样的HI气体将提供一个更好的工具，用于此目的，如果一个可靠的代理氢柱密度，可能的灰尘光学厚度和伽马射线，是可用的。
2018-05-15 astro-ph.GA
Probing Stellar Populations and Interstellar Medium in Early-Type Central Galaxies
本研究基于SPIDER巡天的15107个早型中心星系，分析其恒星族与星际介质特征，发现中心速度弥散对星系性质起主要调控作用，暗晕质量次之，并揭示了孤立与星系群中心星系在暖气体电离机制上的差异。
2023-11-02 astro-ph.GA
The baryon cycle in modern cosmological hydrodynamical simulations
本研究对比了EAGLE、IllustrisTNG、SIMBA三套主流宇宙模拟的重子循环，发现它们虽对z≈0星系性质预测一致，但反馈外流尺度差异显著，为观测检验和下一代模拟模型提供了基础。
2024-07-09 astro-ph.GA
X-ray Emission from the Interstellar and Circumgalactic Medium of Elliptical Galaxies based on MACER simulations
本研究基于MACER模拟生成椭圆星系星际与星系周介质的X射线辐射数据及高分辨率模拟观测，建立反馈过程与辐射光谱的关联，验证未来高分辨率X射线观测约束反馈模型、可靠探测星系气体属性的可行性。
2023-07-11 astro-ph.GA
Stellar feedback from HMXBs in cosmological hydrodynamical simulations
利用流体动力学宇宙学模拟方法，探讨了由黑洞和大质量伴星组成的X射线双星作为动力学反馈源的作用。根据以前的结果，我们的BHX模型选择低金属贫星（$Z = [0,10^{-4}]$）作为可能的祖先。更好地再现观测结果的模型假设低金属量黑洞的一部分$\sim 20\%$位于产生BHX的双星系统中。据估计，这些源在每个事件中沉积$\sim 10^{52}$ erg动能。利用这些参数，在模拟的体积中，我们发现BHX注入的能量在红移$z\sim7$处代表SNII和BHX事件释放的总能量的$\sim 30\%$，然后随着重子的化学富集而迅速减少。维里质量小于$\sim 10^{10} \,M_{\odot}$（或$T_{\rm vir} \lesssim 10^5 $ K）的晕是受BHX反馈影响最直接的晕。这些晕中有恒星质量在$10^7 - 10^8$ M $_\odot$范围内的星系。我们的研究结果表明，BHX反馈是能够保持星际介质温暖，没有删除一个显着的气体馏分，与以前的分析计算。因此，恒星与暗物质的质量比在高红移时能更好地再现。我们的模型还预测了一个更强的演化的星系的数量作为一个函数的恒星质量与红移时，BHX反馈被认为是。这些发现支持了之前的说法，即BHX可能是星系演化早期阶段的有效反馈源。
2015-01-30 astro-ph.GA
